【導讀】PCB基材的選擇是一件非常重要的事情。選擇合適的表面處理及優化設計是確保產品性能優異的重要步驟,但是不是到此為止了呢?那么就讓小編告訴你,這其中的玄機,一定會對你有所幫助!
剛性材料
應該如何指定材料?
我們的建議是,盡量不要指定某一個特定品牌或材料種類,以免最終選擇工廠時限制了您的選擇。其中的原因是,許多知名品牌材料在我們的工廠中有著廣泛使用的同時,有些工廠有數個品牌的材料均能達到所要求的材料規格。這時,供貨情況以及價格就可能成為使用哪個品牌的決定因素。
這并不意味著您不能指定所知的材料,絕非如此。如果您根據經驗知道某種材料適合您的產品,那么您可以列出這種產品,并加上“或同等材料”的附言,NCAB的技術人員和采購團隊就會審核各種材料,并向您提供一種能滿足功能需要又不影響性能的替代產品。
每一家知名的材料制造商都按IPC 4101(剛性及多層印制電路板的基材規范)進行產品分類,以便用此規格確定性能特征并加以分類, 同時詳細界定了基材的特征,此外,工廠遵循IPC-4101-xxx分類能做出明智的選擇,并確保性能符合預期要求。
指定材料特性時的關鍵因素
考慮基材的性能特征時,應考慮材料的相關機械特性(特別是材料在熱循環/焊接操作過程中的相關性能)和電氣特性。這些通常被認為是標準產品甄選過程中的最常見因素。這是因為所有被考慮的材料都要達到UL可燃性等級V-0。
關鍵材料特征如下所示。
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下表摘錄了IPC-4101分類的某些特性,重點介紹了已經提到的一些細節。
絕緣金屬基板(IMS)
IMS – 高效散熱技術
絕緣金屬基板的新機遇
為滿足較大的能量或局部熱負載量要求,比如在具有高強度LED的現代建筑中,可以運用IMS技術。IMS是“Insulated Metal Substrate”的縮寫。這是一種在金屬板(通常是鋁板)上應用特殊的預浸材料制成的PCB,其主要特性是散熱性能極佳,對高電壓具有良好的絕緣特性。
最重要的成分是導熱預浸材料,這是一種陶瓷或填硼材料,具有極佳的散熱性能。其導熱性通常是FR4的8-12倍。這類材料的一些知名制造商是Bergquist和Laird Technologies。
Bergquist
Bergquist Company是世界上研發和制造導熱界面材料的領先企業。熱覆絕緣金屬基板(IMS)由Bergquist研發,用來解決當今大功率表面貼裝型應用中的散熱問題。在此類應用中,模具尺寸縮小,散熱問題令人關注。
Thermagon Laird技術
Laird技術是世界上電子應用領域熱傳導材料設計和制造的領先企業。
IMS PCB的散熱優勢
一塊IMS PCB的熱阻可以設計得很低。例如:如果您把一塊1.60 mm的FR4 PCB與一塊具有0.15 mm熱預浸材料的IMS PCB對比,您會發現IMS PCB的熱阻是FR4 PCB的100倍以上。在FR4產品中,大量散熱會非常困難。
現有材料分為四大類:標準(廣泛應用)、高級(少量工廠特有)、柔性和IMS。
另一種方案是把FR4材料與過孔結合,比如塞入熱傳導材料,改善PCB的熱性能。與使用傳統的FR4技術相比,這種做法更富于成本效益。
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